HIV ΛΟΙΜΩΞΗ

ΔΟΜΗ ΗΙV ΚΑΙ ΚΥΚΛΟΣ ΖΩΗΣ

ΠΑΘΟΓΕΝΕΙΑ ΤΗΣ ΝΟΣΟΥ

ΠΡΩΙΜΗ ΗΙV ΛΟΙΜΩΞΗ

ANTΩΝΗΣ Ι. ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ – ΛΟΙΜΩΞΕΩΝ

Δ΄ΠΑΘΟΛΟΓΙΚΗ ΚΛΙΝΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ

ΓΕΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΟ ΝΟΣΟΚΟΜΕΙΟ «ΑΤΤΙΚΟΝ»

ΣΥΝΤΟΜΗ ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΟΥ AIDS

1981 (ΗΠΑ): πνευμονία απο Pneumocystis carinii – Dr Gottlieb

σάρκωμα Kaposi – Dr Friedman-Kien

αρχικά MSM - IVDU – μετανάστες απο Αϊτή

έπειτα παιδιά και ετεροφυλόφιλοι

1983 (Γαλλία): απομόνωση ιού (Montagnier, Sinnoussi – Nobel)

1984 (HΠΑ): απομόνωση ιού (Gallo)

1985 (HΠΑ): test αντισωμάτων (ELISA, W.Blot) – Αιμοδοσία

1986: Ονοματοδοσία HIV (human immunodeficiency virus)

1987: πρώτο αντιρετροϊκό φάρμακο (AZT, ZDV, Retrovir)

1996: HAART – ισχυρή αντιρετροϊκή αγωγή

Παπαδόπουλος Α. Σύνδρομο Επίκτητης Ανοσολογικής Ανεπάρκειας του Ανθρώπου. Στό: Λοιμώξεις και Αντιμικροβιακή Χημειοθεραπεία, Γιαμαρέλλου Ε και Συν, Αθήνα 2009

1983 (Γαλλία): απομόνωση ιού (Montagnier, Sinnoussi )

Βραβείο Nobel 2008

Science, May 1983, 220, 368

ΤΟ ΑΙDS ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ

1982: διάγνωση πρώτου ασθενούς στην Ελλάδα

απο τον Επ.Καθηγητή Ιωάννη Κοσμίδη (Σισμανόγλειο)

αμφιφυλόφιλος άνδρας μαύρης φυλής απο τη Ζάμπια

1985: πρώτη εμφάνιση κρούσματος σε πολυμεταγγιζόμενο

παιδί

Retroviruses

Virus classification

Genera

Subfamily: Orthoretrovirinae

Alpharetrovirus

Betaretrovirus

Gammaretrovirus

Deltaretrovirus

Epsilonretrovirus

Lentivirus

Subfamily: Spumaretrovirinae

Spumavirus

Group: Group VI (ssRNA-RT)

Family: Retroviridae

Genus Alpharetrovirus; type species: Avian leukosis virus

Genus Betaretrovirus; type species: Mouse mammary

tumour virus

Genus Gammaretrovirus; type species: Murine leukemia

virus; others include Feline leukemia virus

Genus Deltaretrovirus; type species: Bovine leukemia virus;

others include the cancer-causing Human T-lymphotropic

virus

Genus Epsilonretrovirus; type species:

Genus Lentivirus; type species: Human

immunodeficiency virus 1; others include Simian, Feline

immunodeficiency viruses

Genus Spumavirus; type species:

Comparison of HIV species

Species Virulence Transmittability Prevalence Purported origin

HIV-1 High High Global Common Chimpanzee

Gorilla

HIV-2 Lower Low West Africa Sooty Mangabey

Pan troglodytes: The Primate Source of HIV-1

Sooty Mangabey (Cercocebus atys)

Pan troglodytes

East Province (Cameroon)

HIV ΛΟΙΜΩΞΗ

• ΚΥΚΛΟΣ ΖΩΗΣ HIVΑΝΤΙΡΕΤΡΟΪΚΗ ΑΓΩΓΗ

• ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΑΝΟΣΟΕΝΙΣΧΥΤΙΚΕΣ

ΘΕΡΑΠΕΙΕΣ ΚΑΙ ΕΜΒΟΛΙΑ

ΜΟΛΥΝΣΗ ΑΠΟ ΤΟΝ ΗΙV-1

• ΦΡΑΓΜΟΙ: Βλεννογόνοι ΓΕΣ και γεννητικών

οργάνων, δέρμα.

• ΑΝΤΙΓΟΝΟΠΑΡΟΥΣΙΑΣΤΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ

- Κύτταρα Langerhans

- Yποβλεννογόνια δενδριτικά κύτταρα (DCs)

- Mακροφάγα

• ΣΤΕΛΕΧΗ ΗΙV: R5, X4

• CD4 T ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΑ

- Υποδοχείς: CD4, CCR5, CX4R4

EIΣΟΔΟΣ HIV ΣΤΟΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ

1. ΤΟΠΙΚΑ ΜΕΣΩ ΒΛΕΝΝΟΓΟΝΩΝ

(κόλπος,ουρήθρα, ΓΕΣ-ορθό, μολυσμένο γάλα, γενν.εκκρίσεις)

Δενδριτικά κύτταρα όργανα λεμφικού συστήματος

2. ΑΜΕΣΑ ΣΤΗΝ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ

( μετάγγιση, εμβρυομητρική μετάδοση – κύηση, τοκετός,

τραυματισμός με μολυσμένα αντικείμενα, IVDU, σεξουαλική

επαφή με ικανή δερματική βλάβη )

σπλήν, λεμφαδένες, λεμφικό σύστημα εντέρου-GALT

ΠΡΩΙΜΑ ΓΕΓΟΝΟΤΑ ΣΤΗΝ HIV ΛΟΙΜΩΞΗ

ΚΥΚΛΟΣ ΖΩΗΣ ΗΙV 1. Eίσοδος στο κύτταρο.

2. Ανάστροφη μεταγραφή (RNA c-DNA).

Σύμπλεγμα προενσωμάτωσης.

3. Ενσωμάτωση στο DNA του ξενιστή.

4. Ενεργοποίηση ιικού DNA – Mεταγραφή.

5. Δημιουργία RNA και πρωτεϊνών ιού.

6. Συναρμολόγηση.

7. Ωρίμανση και εκβλάστηση (έξοδος)

ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ HIV

1. CD4

2. Yποδοχείς χημειοκινών: CCR5

CXCR4

3. Άλλοι υποδοχείς χημειοκινών:

ΚΝΣ – CX3CR1 (fractalkine)

GPR 15, STRL 33, CCR 3

4. Άλλοι υποδοχείς: CD8 (CD8 T

λεμφοκύτταρα)

Γαλακτοζυλο-κεραμίδιo (ΚΝΣ, ΓΕΣ)

ΔΟΜΗ gp120 – gp41

ΣΤΑΔΙΑ ΕΙΣΟΔΟΥ HIV

1. Προσκόλληση στην επιφάνεια του

κυττάρου

2. Ένωση gp120 με υποδοχέα CD4

3. Ένωση με συνυποδοχείς

χημειοκινών (CCR5, CXCR4 κ.α)

4. Σύντηξη μεμβρανών (gp41: HR1 –

HR2 – πεπτίδιο σύντηξης)

ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΟΙ ΣΤΟΧΟΙ ΘΕΡΑΠΕΙΑΣ 1. ΦΑΣΕΙΣ ΕΙΣΟΔΟΥ: Αναστολείς προσκόλλησης, χημειοκινών

και εισόδου

2. ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑ HIV: Αναστολείς

μικροσωληνίσκων.

3. ΑΝΑΣΤΡΟΦΗ ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ: Αναστολείς RT –Aναστολείς

ριβονουκλεάσης-Η

4. ΕΝΣΩΜΑΤΩΣΗ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ: Αναστολείς ενσωματάσης.

5. ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ: Αναστολείς ενεργοποίησης Tat (σε ΤAR και

RT).

6. EΞΟΔΟΣ ΣΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟΠΛΑΣΜΑ: Αναστολείς εξόδου

μεταγραφικών στοιχείων (μέσω Rev)

7. ΩΡΙΜΑΝΣΗ HIV: Αναστολείς πρωτεάσης.

ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ HIV A. ΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ

- Αδρανή (resting) CD4 T λεμφοκύτταρα (κυρίως μνημονικά CD45RO)

- Mονοκύτταρα / μακροφάγα

-Φυσικά κύτταρα φονείς (ΝΚ cells). Εκφράζουν CD4, CCR5, CXCR4.

- Aνώριμα θυμοκύτταρα (CD4+ / CD8+)

- Λιποκύτταρα (εκφράζουν CCR5)

in vitro: δενδριτικά και κύτταρα Langerhans επιδερμίδας, CD8 και Β κυττ,

μεγακαρυοκύτταρα, ηωσινόφιλα

B. IΣΤΙΚΕΣ

π.χ ΚΝΣ, Γεννητικά όργανα, Αμφιβληστροειδής, ΓΕΣ

Γ. ΜΕΤΑΦΟΡΑ HIV

- Δενδρικά κύτταρα - Ερυθρά

- CD8 T λεμφοκύτταρα - Αιμοπετάλια

- Β λεμφοκύτταρα - Επιθηλιακά κύτταρα;

- Ουδετερόφιλα - Ινοβλάστες;

ΠΡΟΣΒΟΛΗ ΓΕΣ ΣΤΗΝ HIV ΛΟΙΜΩΞΗ

• Έλλειψη Τh 17 CD4 και IL-17

• Ευκολότερη διείσδυση στον εντερικό βλεννογόνο ( η IL-17

συντηρεί τα εντεροκύτταρα)

• Μετάθεση (translocation) βακτηριακού DNA και LPS στην

κυκλοφορία – αλληλεπίδραση με TLR ( Tοll- like Receptors)

• Αύξηση ανοσολογικής ενεργοποίησης

• PHI: σοβαρή μείωση CD4 (φέρουν κατ΄εξοχήν CCR5)

• Προσβολή ΓΕΣ:

- άμεση (σεξ επαφή, μητρικό γάλα, αμνιακό υγρό)

- έμμεση (κυκλοφορία)

Mehandru S, Curr Opin HIV AIDS 2008

The Preferential Depletion of Gastrointestinal CD4+ T Cells

During Acute and Early HIV-1 Infection (1)

The Preferential Depletion of Gastrointestinal CD4+ T Cells

During Acute and Early HIV-1 Infection.(2)

HIV ΛΟΙΜΩΞΗ

• Ο ιός πολλαπλασιάζεται ενεργά και με ταχείς ρυθμούς

σε όλη την πορεία της HIV λοίμωξης

Συνολική ημερήσια παραγωγή ιού ----- 10.3 x 109 virions

μέσος χρόνος γενεάς του ιού ----- 1.5 ημέρες

χρόνος ζωής των διεγερμένων κυττάρων που τον

φιλοξενούν ---- 1.1 ημέρες

• Με δείκτες το ιϊκό φορτίο στο πλάσμα (HIVRNA)και τα

Τ4 λεμφοκύτταρα μπορούμε να καθορίσουμε την πρό-

γνωση της νόσου και την ανταπόκριση στη θεραπεία

(μονοκύτταρα,μακροφάγα)

Τ1/2= 145 ημ

Εκρίζωση 7-70 έτη

Πάντοτε υφίσταται

μικρός ρυθμός

πολλαπλασιασμού

ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΜΟΛΥΣΜΕΝΩΝ ΑΔΡΑΝΩΝ CD4 Τ ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΩΝ

ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΤΟΝ HIV A. ΟΞΕΙΑ HIV ΛΟΙΜΩΞΗ

- Έλεγχος λοίμωξης απο ισχυρή CTL αντίδραση

Υψηλή πυκνότητα HIV-ειδικών CD8 Tλεμφοκυτ (έως 10%)

- Πρώιμη απώλεια HIV-ειδικών CD4 Tλεμφοκυττάρων

- Διαφυγή HIV

B. ΧΡΟΝΙΑ HIV ΛΟΙΜΩΞΗ

- Απώλεια ελέγχου HIV λοίμωξης

- Ανεπαρκής σηματοδότηση των CD8 απο τα λίγa λεμφοκύτταρα

- Διαταραχή κυτταροτοξικότητας των CD8 T λεμφοκυττάρων (π.χ μειωμένη έκκριση περφορίνης κα)

- Αλλαγή κυρίαρχων επιτόπων HIV

- Προοδευτική ελάττωση κυρίως των παρθένων

(CD45RO+) CD4 λεμφοκυττάρων

- Περιορισμός φάσματος TCR

- Αλλαγή έκκρισης κυτταροκινών απο TH1 σε ΤΗ2

ΟΞΕΙΑ ΠΡΩΤΟΠΑΘΗΣ HIV ΛΟΙΜΩΞΗ

PRIMARY HIV INFECTION, PHI

• Xρονικό διάστημα από μόλυνση έως ορομετατροπή- εμφάνιση αντισωμάτων

• 3-12 εβδομάδες (σπάνια 6-12 μήνες)

• Πρώιμη HIV λοίμωξη: 6-12 μήνες (set point)

• Κλινικά συμπτώματα / σημεία (οξύ ρετροικό σύνδρομο): 50 % (40-90 %

- συνήθως σε 2 εβδομάδες (1-6 εβδ) – διαρκεί 2-4 (10) εβδομάδες

• Περίοδος ιδιαίτερα μολυσματική (x10 σε σχέση με τη χρόνια λοίμωξη)

• Σωστή διάγνωση στα ΤΕΠ: 19-26 %

• 1 % των ασθενών με Mono test (-) λοιμώδη μονοπυρήνωση

• Συνήθως (αρχικά): HIV-ELISA (-)/(+), W.Blot (-) / απροσδιόριστη

HIV-RNA πολύ υψηλό ή p24 Ag (+)

Brenchley, 2004. Journal of Experimental Medicine 200(6):752

ΗΙV ΣΤΟΥΣ ΛΕΜΦΑΔΕΝΕΣ

Κυρίως στις παραφλοιώδεις περιοχές

2008

Συμπτώματα και σημεία της οξείας HIV λοίμωξης[3]

πυρετός 88%

κακουχία 73%

μυαλγία 60%

εξάνθημα 58%

κεφαλαλγία 55%

Νυκτερ ιδρώτες 50%

κυνάγχη 43%

λεμφαδενοπάθεια 38%

Aρθραλγία 28%

Ρινική συμφόρηση 18%

Άσηπτη μηνιγγίτιδα έως 24 %

Πάρεση ν.VΙΙ

Σ. Guillain-Baree΄ - ριζίτιδα

Μυοκαρδιοπάθεια

Καιροσκοπικές λοιμώξεις (πχ PcP, Candida)

Έλκη στόματος και γεννητικών οργάνων 5-20 %

Λευκοπενία – θρομβοπενία 40-45 %

Τρανσαμινασαιμία 20 %

Καhn, NEJM 1998 Daar ES, Curr Opin HIV AIDS 2008

Eric S. Daar , Current Opinion in HIV and AIDS 2008, 3:10–15

ΗΙV ΛΟΙΜΩΞΗ ΚΑΙ ΑΝΟΣΙΑΚΟ

ΣΥΣΤΗΜΑ

• Διαταραχές κυτταρικής ανοσίας

• Διαταραχές χυμικής ανοσίας

• Γενετικοί παράγοντες (π.χ HLA)

ΗΙV ΛΟΙΜΩΞΗ ΚΑΙ

ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΑΝΟΣΙΑ

1. Λεμφοκύτταρα: CD4 λεμφοπενία, ελάττωση παρθένων

CD45RA+CD62Lt, διαταραχή πολλαπλασιασμού και

απάντησης σε αντιγόνα και μιτογόνα,

2. Μονοκύτταρα: διαταραχή φαγοκυττάρωσης,

χημειοταξίας, ενδοκυττάριας δράσης και έκφρασης

κυτταροκινών.

3. Ουδετερόφιλα: ουδετεροπενία, ελάττωση

φαγοκυττάρωσης και ενδοκυττάριας δράσης.

4. Κύτταρα ΝΚ: ελαττωμένη κυτταροτοξικότητα.

HIV/AIDS is a disease of immune deficiency (right)

paradoxically caused by an excess of immune activation (left)

Lori F, Current Opinion in HIV and AIDS 2008, 3:99–103

ΓΕΝΙΚΕΥΜΕΝΗ ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΗ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ

• Υπερέκκριση δεικτών ανοσολογικής ενεργοποίησης από τα

Τ λεμφοκύτταρα: HLA-II, CD-38, Ki67

• Αύξηση πολλαπλασιασμού Τ λεμφοκυττάρων – υπερπλασία λεμφαδένων

• Πολυκλωνική ενεργοποίηση Β λεμφοκυττάρων-υπεργαμμασφαιριναιμία

• Αύξηση έκκρισης προφλεγμονωδών κυτταροκινών( ΤΝF-α,

ΙL-1β, IL-6 ) εκ νέου επαγωγή HIV πολλαπλασιασμού

ΟΔΗΓΕΙ ΣΕ:

• Συνεχή δημιουργία νέων CD4 κυττάρων-στόχων

(κυνηγός-λεία, predator-prey)

• Κλωνική εξάντληση CD4 και CD8 λεμφοκυττάρων

• Δυσλειτουργία θύμου

• Ίνωση λεμφαδένων (μέσω TGF-β)

• Επαγωγή απόπτωσης

• Αυτοανοσία, παραγωγή β2-μικροσφαιρίνης, νεοπτερίνης, s-IL2-R

Brenchley J, Curr Opin HIV AIDS 2008

ΕΛΑΤΤΩΣΗ CD4 T

ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΩΝ

• Αυξημένη καταστροφή

• Μειωμένη αναγέννηση (μυελός

οστών, θυμός)

ΣΥΝΟΨΗ ΠΑΘΟΓΕΝΕΙΑΣ HIV ΛΟΙΜΩΞΗΣ

2008

CD4

600

400

200

100

0

Oral

candidiasis zona PCP

CMV retinitis

1989 90 1991 1993 1994 1995 years

X X

X

X

X X X

X

1. Rates of CD4 depletion

Mr DHI 37, Jan 89 diagnosed, 94 Pneumocystis Carinii pneumonia CD4 201/mm3

December 95 CMV retinitis, treated by ART in march 96

The CD4 T cell defect leads to AIDS

Primary infection Latency AIDS

Καταστάσεις που καθορίζουν το κλινικό στάδιο Α

• Ασυμπτωματική λοίμωξη

• Γενικευμένη λεμφαδενοπάθεια

• Οξύ ρετροϊικό σύνδρομο (σύνδρομο ορομετατροπής)

Καταστάσεις που καθορίζουν το κλινικό στάδιο Β (έφηβοι-ενήλικες, 1993)

• Βακτηριακή αγγειωμάτωση

• Καντιντίαση (στοματοφαρυγγική αιδοιοκολπική )

• Δυσπλασία τραχήλου-καρκίνος in situ

• Συστηματικές εκδηλώσεις (πυρετός >38,5 C ή διάρροια >1μήνα)

• Τριχωτή λευκοπλακία γλώσσας

• Έρπης ζωστήρ >1 νευροτόμια

• Ιδιοπαθής θρομβοπενική πορφύρα

• Λιστερίωση

• Φλεγμονώδης νόσος της πυέλου (+/- σαλπιγγωοθηκικό απόστημα)

• Περιφερική νευροπάθεια

Καταστάσεις που καθορίζουν το στάδιο C/AIDS (ενήλικες, 1993)

• Καντιντίαση οισοφάγου, τραχείας, βρόγχων ή πνευμόνων

• Καρκίνος τραχήλου μήτρας* • Κοκκιδιοειδομύκωση

εξωπνευμονική • Κρυπτοσποριδίωση με

διάρροια • Κρυπτοκόκκωση

εξωπνευμονική • CMV εκτός από ήπαρ • Ιστοπλάσμωση εξωπνευμονική • Ισοσπόρωση με διάρροια • Πνευμονία από Ρneumocystis

jirovecii • Απλός έρπης με έλκος>1μήνα

ή πνευμονίτιδα, βρογχίτιδα, οισοφαγίτιδα • Υποτροπιάζοντα επεισόδια

πνευμονίας*

• Σύνδρομο απίσχνασης σχετιζόμενο με τον ιό HIV

• Άνοια συσχετιζόμενη με τον ιό HIV

• Σάρκωμα Kaposi’s • Βακτηριαιμία από

Salmonella ( non-typhi) υποτροπιάζουσα

• Διάσπαρτη λοίμωξη από Mycobacterium avium

• Λοίμωξη από Mycobacterium tuberculosis, πνευμονική*-εξωπνευμονική

• Λέμφωμα (Burkitt’s, ανοσοβλαστικό, πρωτοπαθές εγκεφάλου)

• Προοδευτική πολυεστιακή λευκοεγκεφαλοπάθεια

* Προστέθηκαν με την αναθεώρηση του 1993

HIV ΛΟΙΜΩΞΗ

ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ

• σεξουαλική επαφή

• αίμα και παράγωγα (και αιματηρές

διαδικασίες πχ χρήση κοινής σύριγγας)

• κάθετη μετάδοση (τοκετός, γαλουχία)

HIV/ AIDS – ΜΕΤΑΔΟΣΗ (ανά επαφή)

Σεξουαλική επαφή

Κολπική : receptive 0.08 – 0.2%

insertive 0.03 – 0.09%

Πρωκτική : receptive 0.1 – 0.5 %

insertive 0.03 – 0.09%

Στοματική: χαμηλός κίνδυνος

CDC 2013

Sexual Transmission

• Heterosexual transmission: Africa, most of South America and the Caribbean

• Male-to-male transmission: North America and Europe (although changing)

• Behavioral and biological issues – Anal>vaginal>oral – Coexistence of STD (genital ulcers) – Susceptibility of the individual and phase of infection

(viral load) – Per-contact risk of acquiring HIV from unprotected anal

receptive intercourse 0.82% (known HIV+partner) and 0.27% (unknown serostatus)

– Per-contact risk anal insertive and receptive oral sex was 0.06% (known) and 0.04%(unknown)

HIV/ AIDS - transmission

Through injecting

drug use

Sharing needles--- 0.67%

Also consider

– STDs prevalence

– Unsafe sex

• Visible contamination with

blood

• Vein or artery insertion

device

• Deep injury

• Source-patient dead two

months after exposure

HIV/ AIDS – transmission in

health care settings

Needlestick injury --- 0.3 %

Mucous membrane or

cutaneous exposure---0.09 %

HIV/ AIDS - transmission

HIV is not transmitted through

common household and social

contacts or mosquito bites (and

other insects)

ΚΛΙΝΙΚΗ ΥΠΟΨΙΑ

• Συμπεριφορά υψηλού κινδύνου

• Ασθενείς με σεξουαλικώς μεταδιδόμενα νοσήματα

• Οξύ ρετροϊικό σύνδρομο (primary infection)

• Καταστάσεις καθοριστικές ή σχετιζόμενες με AIDS

ΔΙΑΓΝΩΣΗ HIV ΛΟΙΜΩΞΗΣ

HISTORICAL REVIEW OF HIV

TESTING High performance and quality control measures CDC 1993

p24 detection for early infections (introduced 1996)

1st generation ELISA (63 days)

2nd generation ELISA (42 days)

3rd generation ELISA: sandwich antibody techniques (22days)

4th generation ELISA (Ab+Ag) (16days)

ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ ΜΕ WESTERN BLOT

HIV RNA : PCR methodology (11 days)

Approved for plasma donors in 2001, individual blood donors 2002

Following HIV infection intense viral replication results in high levels of HIV ribonucleic acid (RNA) and HIV p24 protein in plasma. Increases in anti-HIV antibody are detected. A variable window period is present between the time of infection and the point at which evidence of infection is detected. HIV RNA levels are detected earliest, followed by HIV p24 antigen and finally HIV antibody production.

ELISA,

W.BLOT

ΦΥΣΙΚΟΙ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΙ ΑΝΑΣΤΟΛΕΙΣ

• ΑPOBEC – αναστολέας ανάστροφης μεταγραφής

• TRIM-5 – προαγωγέας πρώιμης απέκδυσης

• ΒST2 (tetherin) – αναστολέας εκβλάστησης, επάγεται από IFN1

• Πιθανοί μηχανισμοί άμυνας των πρωτευόντων έναντι των lenti ιών;

• Πιθανοί θεραπευτικοί στόχοι;

• Brass, CROI 2008: με τη χρήση RNA interference συνατότητα εντοπισμού > 200 κυτταρικών πρωτεΐνών που ίσως χρησιμοποιούνται από τον HIV

OIKOΓΕΝΕΙΑ APOBEC – απαμινάσες κυτιδίνης 3G, 3 F, 3B

ΑPOBEC – αναστολέας ανάστροφης μεταγραφής

-Eνσωμάτωση στο βλαστάνον ιικό σωμάτιο – δράση στο επόμενο μολυνθέν κύτταρο

- προκαλεί καταστροφική μετάλλαξη στο ιικό cDNA κατά την ανάστροφη μεταγραφή

-Αποδόμηση cDNA

- Vif: εμποδίζει την ενσωμάτωση της APOBEC στο ιικό σωμάτιο( θεραπευτικός στόχος)

CROI 2008, Abstracts 858, 212-3, 234

Κοοstra Ν, ΑΙDS 2007

TRIM5-a - tripartite motif-containing 5a

Αναστέλλει την λοίμωξη, αμέσως μετά την είσοδο, πριν τη δημιουργία του προϊού

Προάγει την πρώιμη απέκδυση, πριν την έναρξη της ανάστροφης μεταγραφής

Αναστέλλεται από την κυκλοφιλίνη Α (Cyp A)

Στελέχη διαφυγής, με μετάλλαξη στο σημείο ένωσης με (Cyp A): σχετίζονται με

μακρύτερη ασυμπτωματική νόσο

peptidylprolyl isomerase A (cyclophilin A)

putative mechanism for restriction of retroviruses by TRIM5α. (Panel A) TRIM5α is autoubiquitinylated in a RING dependent

way and rapidly turned over by the proteasome [47]. If it encounters incoming sensitive retroviral cores then they too are recruited to

the proteasome and destroyed, before the virus has the opportunity for significant reverse transcription. (Panel B) If the

virus/TRIM5α complex is protected from destruction, by inhibiting the proteasome, then the virus can reverse transcribe [48, 49].

Infectivity is not rescued however, indicating that the virus/TRIM5α complex is uninfectious. How TRIM5 renders the virus

uninfectious remains unclear.

Towers Retrovirology 2007 4:40

Schematic description of the HIV-1 life cycle highlighting the various blocks that can

delay viral replication leading to prolonged hiding of the virus in the host cell during

HAART. These include: (i) pre-integration blocks like the deoxycytidine deaminase

APOBEC3G, the cytoplasmic body component TRIM5α (in Old World monkeys),

incomplete reverse-transcription and defects in nuclear import; (ii) post-integration

blocks such as integration into heterochromatin where transcription is repressed,

ineffective RNAPII elongation in the absence of Tat or of key host factors, regulation

of NF-kB by Murr-1; (iii) translational blocks induced by RNAi.

Marcello Retrovirology 2006 3:7

Hendrik Streecka, Current Opinion in HIV and AIDS 2008, 3:52-59

Restriction factor Trim5α and potential anti-HIV compound.

http://www.retrovirology.com/content/1/1/28/figure/F1?highres=y

Schematic representation of the different

immunologic effector mechanisms

Schematic illustration for hierarchical exhaustion of CD8 T-cell functions from acute to chronic HIV infection

Hendrik Streecka, Current Opinion in HIV and AIDS 2008, 3:52-59

ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΤΑΓΡΑΦΗΣ ΗΙV

1. Προκαταρτικό σύμπλεγμα έναρξης της

μεταγραφής

- LTR, προαγωγείς (promoters)

- RNA πολυμεράση ΙΙ (RNAP II)

- στοιχείο TAR – πρωτεΐνη Ταt

2. Μεταγραφικοί ενισχυτές:

- πυρηνικοί παράγοντες ΝF-κΒ, NFAT, Ets

- πρωτεΐνη Tat + κυκλίνη Τ1 στοιχείο TAR

KYTTΑΡΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΤΟΝ

HIV 1. Προσβολή CD4 λεμφοκυττάρων απο τον

HIV και ενεργοποίηση τους (μέσω HLA-II)

Προσβολή περισσοτέρων CD4

λεμφοκυττάρων.

2. Ενεργοποίηση κυτταροτοξικών CD8 Τ

λεμφοκυττάρων (CTLs), μέσω IL-2.

Kαταστροφή CD4 λεμφοκυττάρων και αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων, που περιέχουν HIV, μέσω HLA-I.

3. Έκκριση διαλυτών μορίων, πχ

κυτταροκινών.

ΔΙΑΤΑΡΑΧΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

Τ ΚΥΤΤΑΡΩΝ 1. ΑΜΕΣΗ ΕΠΙΔΡΑΣΗ HIV

• Καταστροφή αρχεγόνων αιμοποιητικών κυττάρων-μειωμένη παραγωγή

• Καταστροφή υποστηρικτικού υποστρώματος αιμοποιητικών οργάνων.

2. ΕΜΜΕΣΗ ΕΠΙΔΡΑΣΗ HIV

• Διαταραχή κυτταροκινών

• Επαγωγή απόπτωσης

• Καιροσκοπικές λοιμώξεις (πχ TBC, MAC) ή νεοπλάσματα

• Μυελοτοξική δράση φαρμάκων

• Έλλειψη βιταμινών και άλλων παραγόντων

ΘΥΜΟΣ ΚΑΙ HIV

• Προσβολή θυμοκυττάρων απο τον HIV (CD4, CCR5,

CXCR4)

• Kαταστροφή πολυδύναμων προγονικών

αιμοποιητικών κυττάρων (απο X4)

• Πρώιμη καταστροφή παρθένων CD4+ και CD8+ T

λεμφοκυττάρων (απο R5)

• Ενδομήτρια προσβολή - θυμική απλασία στα παιδιά

• Μέτρηση τμημάτων επισωματικού DNA (ΤRECs).

Δείκτες θυμικής παραγωγής.

• Πιθανός ρόλος IL-7 και GH (IGF-1) στην θυμοποίηση.

HIV KAI ΕΞΑΝΤΛΗΣΗ

CD4 T ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΩΝ

• Χρόνια ενεργοποίηση Τ λεμφοκυττάρων (απο HIV, APC,

ενεργ. Τ κυττ., κυτταροκίνες)

• Αυξημένη απόπτωση

• Άμεση καταστροφή απο τον HIV

- απώλεια ακεραιότητς μεμβράνης (εκβλάστηση ιού)

- συσσώρευση μη ενσωματωμένου ιικού DNA – διαταραχή κυτταρικού signaling

- σχηματισμός συγκυτίων

• Ανακατανομή CD4 στους λεμφαδένες - Φαινομένη CD8

λεμφοκυττάρωση

• Ελαττωμένη παραγωγή στον μυελό των οστών και τον

θυμού

• Απώλεια ρυθμιστικών Τ κυττάρων (Τ reg), που

αναστέλλουν την άκριτη ανοσολογική ενεργοποίηση

ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΤΆ ΤΗΝ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ HIV ΛΟΙΜΩΞΗΣ

Α. Παπαδόπουλος, ΣΕΑΑ ενηλίκων. Στο: Γιαμαρέλλου Ε και συν. Λοιμώξεις και αντιμικροβιακή χημειοθεραπεία, 2005, σ1413-70

ΧΥΜΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΤΟΝ HIV

• Σοβαρή δυσλειτουργία Β λεμφοκυττάρων (δράση

gp120, ως υπεραντιγόνο, στο VH3 Ig)

• Διαταραχή παραγωγής ειδικών Abs σε νέα και

αναμνηστικά αντιγόνα

• Πολυκλωνική υπεργαμμασφαιριναιμία

• Παραγωγή ανοσοσυμπλεγμάτων και

αυτοαντισωμάτων

• Ανεπαρκής δράση συμπλέγματος C5-C9

(συμπλήρωμα)

• Ανεπαρκή εξουδετερωτικά αντισώματα για τον

έλεγχο της HIV λοίμωξης

• Ισχυρή δράση σε LTNPs, επιτυχή STI και ιικές

αναπηδήσεις (blibs)

MHXANIΣΜΟΙ ΔΙΑΦΥΓΗΣ ΤΟΥ HIV

• Μεταλλαχθέντα στελέχη HIV που διαφεύγουν από τον έλεγχο των CD8-CTL

και των εξουδετερωτικών αντισωμάτων

• Καταστροφή δραστικών έναντι του HIV κυττάρων

- μόριο PD1 (programmed death, B7-CD28) + συνδέτες PD-L1 και –L2,

oδηγούν σε θάνατο ή δυσλειτουργία τα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα

• Aδυναμία αναγνώρισης HIV από τα CD8-CTLs

- Η πρωτεΐνη nef ελαττώνει την έκφραση των μορίων HLA-I στην

επιφάνεια των προσβεβλημένων κυττάρων

• Αποφυγή εξουδετερωτικών αντισωμάτων

- υπερμεταβλητότητα και εκτεταμένη γλυκοζυλίωση των γλυκοπρωτεϊνών

του περιβλήματος (gp120 V3, glucan shield)

- αλλαγή επιτόπων αναγνώρισης των αντισωμάτων

• Αρχική απώλεια των ειδικών για τον HIV CD4 T κυττάρων (έως 40-90 % στο

GALT )

• Δεξαμενές HIV πχ ΚΝΣ

OΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΗΙV-1 1. ΟΜΑΔΕΣ: πολύ διακριτές φυλογενετικές σειρές (lineages)

του HIV-1

- M (Main) - Ρ

- O (Outlier)

- N (Non-M-non-Ο)

2. YΠΟΤΥΠΟΙ: Κύριοι κλάδοι της ομάδας Μ: Α, Β, C, D, F, G, H, J, K. (υπότυπος Ε:ίσως ανασυνδυασμός των Α και Ε )

3. ΥΠΟ-ΥΠΟΤΥΠΟΙ: Διακριτές σειρές που σχετίζονται στενά με έναν ειδικό υπότυπο, π.χ F1, F2.

4. KYΚΛΟΦΟΡΟΥΣΕΣ ΑΝΑΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ (CRFs)

-Aνασυνδυασμένες σειρές (lineages), δηλαδή γονιδιώματα του HIV-1, που προέρχονται απο τον ίδιο ανασυνδυασμό. Κάθε μορφή έχει ταυτόσημη μωσαϊκή δομή.

-Μηχανισμός εξέλιξης του HIV-1.

MAΚΡΟΧΡΟΝΙΩΣ ΜΗ ΕΠΙΔΕΙΝΟΥΜΕΝΟΙ ΑΣΘΕΝΕΙΣ (Long term non-progressors, LTNPs)

CD4 > 500/mm3 για > 10 έτη, (5-15 %)

• Ισχυρή HIV-CD8 CTL δράση-αυξημένη έκκριση CAF (a-defensins)

• Ισχυρή HIV-CD4 δράση

• Αυξημένη παραγωγή ΤΗ1 κυτταροκινών, πχ IFN-γ, IL-2

• Ισχυρή δράση εξουδετερωτικών αντισωμάτων

• Ισχυρή καταστολή πολλαπλασιασμού στελεχών HIV R5 (RANTES, MIP-1a, MIP-1β)

• Ισχυρή αντίδραση πολλαπλασιασμού των λεμφοκυττάρων στις πρωτεϊνες του HIV (Gag)

• Yπόδειγμα-στόχος για ανοσοενισχυτικές θεραπείες και εμβόλια.

• Αιτία έναρξης πολύ πρώιμης ΗAART

• Long term survivors: >20 έτη

• Εlite controllers (non-progressors): >20 έτη, CD4 κφ, VL<50 (< 1 %), σχέση με HLA B*5701, ετεροζυγώτες σε CCR5-Δ32